高考生物一轮总复习 第二单元 细胞的基本结构与物质输入和输出 第2讲细胞器与生物膜系统课件 新人教版必修1

第二单元细胞的基本结构与物质输入和输出第二单元细胞的基本结构与物质输入和输出必 修 一第二讲细胞器与生物膜系统第二讲细胞器与生物膜系统考纲要求考纲要求全国卷五年考题全国卷五年考题考点命题考点命题1.主要细胞器的结构主要细胞器的结构和功能和功能2实验：观察线粒实验：观察线粒体和叶绿体体和叶绿体2015卷卷T12014卷卷T42014卷卷T52013卷卷T12013卷卷T12013卷卷T30各种细胞器的综合考各种细胞器的综合考查是高考考查的热点，集查是高考考查的热点，集中考查分析判断能力和亚中考查分析判断能力和亚显微结构的识图能力显微结构的识图能力1 1考点一考点一2 2考点二考点二3 3考点三考点三4 4课 末 总 结课 末 总 结 1细胞质的组成 细胞质包括_和_，前者为代谢提供场所、物质和一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。考点一细胞器的结构与功能考点一细胞器的结构与功能细胞质基质细胞质基质细胞器细胞器 2细胞器之间的分工 (1)线粒体和叶绿体的比较内膜内膜基粒基粒项目项目线粒体线粒体叶绿体叶绿体生理功能生理功能有氧呼吸的主要场所，完成有氧呼吸的主要场所，完成有氧呼吸的第二、三阶段有氧呼吸的第二、三阶段光合作用的场所，完成光合作光合作用的场所，完成光合作用的全过程用的全过程酶的种类酶的种类和分布和分布与有氧呼吸有关的酶分布于与有氧呼吸有关的酶分布于_与光合作用有关的酶分布于与光合作用有关的酶分布于_相同点相同点均具有双层膜；均具有双层膜；都含有都含有_，是半自主性细，是半自主性细胞器；胞器；都能产生都能产生_，与能量转换有关，与能量转换有关内膜和基质中内膜和基质中类囊体薄膜和基质中类囊体薄膜和基质中少量少量DNAATP (2)其他细胞器的功能分析内质网内质网蛋白质合成和加工、蛋白质合成和加工、_合成的合成的“车间车间”高尔基体高尔基体_溶酶体溶酶体“消化车间消化车间”、“酶仓库酶仓库”，分解，分解_，_液泡液泡调节植物细胞内的环境，使细胞保持调节植物细胞内的环境，使细胞保持_核糖体核糖体_中心体中心体_脂质脂质 蛋白质加工、分类、包装的蛋白质加工、分类、包装的“车间车间”及及“发送站发送站”衰老、损伤的细胞器衰老、损伤的细胞器吞噬并杀死病菌吞噬并杀死病菌坚挺坚挺蛋白质的合成场所蛋白质的合成场所与细胞有丝分裂有关与细胞有丝分裂有关 判断下列说法的正误。 (1)RNA是高尔基体的结构成分() (2)高尔基体是肽链合成和加工的场所() (3)核糖体含有蛋白质和核糖核酸() (4)性激素主要是由内质网上的核糖体合成() (5)含中心体的细胞一定是动物细胞() (6)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所() (7)正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用() (8)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶() (9)人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜() (10)线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同() (11)叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA() (12)叶绿体被膜由双层膜组成() (13)细胞骨架由蛋白质组成() 1光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构？ 提示细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(需染色)、染色体(需染色)。 2合成性激素和产生O2的细胞结构分别是什么？ 提示内质网、叶绿体。 3细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分和功能有何不同？ 提示细胞质基质含有多种成分，为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质和一定的环境条件；线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶，是进行有氧呼吸第二阶段的场所：叶绿体基质含有与暗反应有关的酶类，是植物进行光合作用暗反应的场所。 1八种细胞器的分类比较依据依据类型类型实例实例分布分布植物细胞特有的细胞器植物细胞特有的细胞器叶绿体叶绿体动物和低等植物细胞特有的细胞器动物和低等植物细胞特有的细胞器中心体中心体成分成分含含DNA的细胞器的细胞器线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体含含RNA的细胞器的细胞器核糖体、线粒体、叶绿体核糖体、线粒体、叶绿体含色素的细胞器含色素的细胞器叶绿体、液泡叶绿体、液泡依据依据类型类型实例实例结构结构不具膜结构的细胞器不具膜结构的细胞器核糖体、中心体核糖体、中心体具单层膜结构的细胞器具单层膜结构的细胞器内质网、液泡、溶酶体、高尔基体内质网、液泡、溶酶体、高尔基体具双层膜结构的细胞器具双层膜结构的细胞器线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体功能功能能产生水的细胞器能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网体、内质网能产生能产生ATP的细胞器的细胞器线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体能复制的细胞器能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体线粒体、叶绿体、中心体与有丝分裂有关的细胞器与有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体核糖体、线粒体、高尔基体、中心体与分泌蛋白合成、分泌有关的细与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体能发生碱基互补配对的细胞器能发生碱基互补配对的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体线粒体、叶绿体、核糖体 2与细胞器有关的易错点 (1)液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素是叶绿素等，与光合作用有关。 (2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞。真菌、细菌也都有细胞壁。 (3)高尔基体在植物细胞中与细胞壁的合成有关；而在动物细胞中则与细胞分泌物的形成有关，如分泌蛋白。 (4)没有叶绿体或大液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。 (5)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，如真菌细胞、细菌细胞等都有细胞壁。 (6)没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用，如蓝藻。 (7)没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物转化为有机物，如进行化能合成作用的硝化细菌。 (8)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸，如需氧型的原核生物。 (9)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能不同。 (10)在不同细胞中，细胞器的含量是不一样的，如需能量较多的细胞含线粒体较多，合成蛋白质比较旺盛的细胞含核糖体较多，即细胞的结构与其功能是相适应的。B 例例 1 解析首先要识别出该示意图为低等植物细胞的亚显微结构图，因为细胞中有9(中心体)、2(液泡)和1(细胞壁)。若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为5(叶绿体)、9(中心体)和2(液泡)。 (1)特殊细胞总结： 根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，是观察有丝分裂的良好材料，成熟区等根部和其他不见光的部位都无叶绿体。 叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。 肾小管、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛，线粒体含量多；肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞，核糖体、高尔基体多。技巧点拨技巧点拨 蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，原料为葡萄糖，产物为乳酸，且人的成熟红细胞无细胞核，不再进行分裂，是提取细胞膜的首选材料。 癌细胞：无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故核糖体多而且代谢旺盛，核仁较大。 原核细胞只有核糖体，无其他细胞器，无核膜和核仁。 (2)依据细胞结构判断细胞的类型：变式训练变式训练 C 解析存在于植物根尖细胞中的某细胞器，其含有A、T、C、G、U五种碱基，说明该细胞器同时含有DNA和RNA，据此可推知为线粒体，线粒体具有双层膜结构，A错误；能固定CO2的细胞器是叶绿体，B错误；在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段，其过程是前两个阶段产生的H与氧结合生成H2O，并释放出大量的能量，产生大量的ATP，即线粒体能产生水、能进行能量转换，C正确、D错误。 解析蓝藻等原核生物没有叶绿体，但能够进行光合作用。有些病毒没有DNA，可以通过RNA将自身的性状遗传给子代。需氧型细菌中含有与有氧呼吸有关的酶，可以进行有氧呼吸。蛋白质在核糖体上合成，没有核糖体的生物不能独立合成蛋白质。D 1生物膜在化学组成上的联系 (1)相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本_，都均由_和少量糖类组成。 (2)差异性：各种生物膜在组成成分的_上有显著差异，这与不同生物膜功能复杂程度有关。功能越复杂的生物膜中，_越多；具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。考点二细胞器之间的协调配合及生物膜系统考点二细胞器之间的协调配合及生物膜系统相同相同脂质、蛋白质脂质、蛋白质含量含量蛋白质的种类和数量蛋白质的种类和数量 2细胞器之间的协调配合 以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例：核糖体核糖体线线粒粒体体 内质网内质网囊泡囊泡高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜细胞外细胞外 3细胞的生物膜系统 (1)组成 _、细胞膜和_等。 (2)功能 (1)保证内部环境的相对稳定，对物质运输、_和_的过程起决定性作用。 (2)为_提供附着位点，是许多重要的化学反应进行的场所。 (3)分隔_，保证细胞生命活动高效、有序地进行。细胞器膜细胞器膜核膜核膜能量转换能量转换信息传递信息传递多种酶多种酶各种细胞器各种细胞器 判断下列说法的正误。 (1)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成() (2)分泌蛋白是在游离核糖体上合成后，经内质网和高尔基体加工而形成的() (3)与分泌蛋白形成有关的细胞器有核糖体、内质网，高尔基体和线粒体() (4)高尔基体在细胞内的囊泡运输中起重要的交通枢纽作用() (5)真核生物具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行() (6)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新() (7)内质网、核糖体、高尔基体等都属于生物膜系统() (8)胞内生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化() (9)有多种酶附着在生物膜系统上，有利于化学反应的进行() (10)原核生物、病毒类生物无生物膜系统() 1分泌蛋白排出细胞的方式是哪一种方式？该过程体现细胞膜的什么特点？该过程经过的细胞器有哪些？参与该过程的细胞结构有哪些？ 提示分泌蛋白排出属于胞吐，体现了细胞膜的流动性。经过的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体。参与的细胞结构有：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。 2各种生物膜在化学组成上是否完全相同？ 提示各种生物膜在化学组成上大致相同，都主要由脂质和蛋白质组成。但是，不同生物膜的功能不同，其组成成分的含量也有差异，如代谢旺盛的生物膜(如线粒体内膜)上蛋白质含量高。 3下列哪些结构与高尔基体膜最相似？ 内质网染色体拟核核膜中心体 提示 1各种生物膜在结构上的联系 (1)内质网膜在各种膜结构的联系中处于中心地位。 (2)直接联系是指不同膜结构之间直接相连。 (3)间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的变化。 2细胞器之间的合作(如蛋白质的合成、分泌) (1)细胞核：基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质。 (2)核糖体：利用氨基酸合成多肽。 (3)内质网：对多肽进行初步加工(如折叠、糖基化等)，再以小泡的方式运送至高尔基体。 (4)高尔基体：再加工成为成熟的蛋白质，并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合。 (5)细胞膜：胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。 (6)线粒体：为各项过程提供能量。 注意：与分泌蛋白的合成和运输密切相关的六种结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜。 3生物膜的功能 4必明生物膜系统的三个功能 (1)维持细胞内部环境的相对稳定，在物质运输、能量转换、信息传递中起决定性作用。 (2)酶附着的支架。 (3)保证生命活动高效、有序地进行。 5生物膜生物膜系统 生物膜系统是内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的细胞“膜系统”。只有真核细胞才具备这样的生物膜系统，原核细胞只有细胞膜，没有核膜及各种细胞器膜，因而不具备生物膜系统。 高考警示 (1)生物膜系统指细胞内的全部膜结构而不是生物体内的，原核生物、病毒等无生物膜系统。 (2)囊泡的功能：内质网形成的囊泡将经内质网加工的蛋白质转移到高尔基体；高尔基体形成的囊泡将分类、加工和包装好的蛋白质通过细胞膜分泌到细胞外。 (3)分泌蛋白在相关结构中的转移顺序是核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外(如果说的是在细胞器上的转移顺序，需要去掉细胞膜；若为在膜结构上的转移顺序，需去掉核糖体)。A 例例 2 A图甲中a曲线所指的细胞结构是内质网 B图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体 C图乙中f曲线表示的细胞结构是高尔基体 D图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网 解析氨基酸首先在核糖体上被利用，然后进入内质网中进行初步加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，再到达高尔基体中进一步加工为成熟的蛋白质。故图甲中a、b、c依次是核糖体、内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网的膜面积减少、细胞膜的膜面积增加，高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。曲线图与直方图的解读技巧点拨技巧点拨 图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，图中不仅表示了放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化，高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡形成的对应关系，表示分泌小泡来自高尔基体。 图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系，只是图乙表示的是前后两个时间点，而图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。变式训练变式训练 A 解析生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，其中蛋白质是在核糖体上合成的；抗体属于分泌蛋白，对分泌蛋白具有加工作用的单层膜细胞器只有内质网和高尔基体，但浆细胞内单层膜细胞器还有溶酶体；糖蛋白主要分布在细胞膜上，其他生物膜几乎不含糖蛋白；具有一定的流动性是生物膜的结构特点，而选择透过性是生物膜的功能特点。B 解析兴奋在神经元间通过神经递质传递，而神经递质是以囊泡的形式从突触小泡释放到突触间隙；mRNA直接通过核孔出细胞核，与囊泡无关；胰岛素为分泌蛋白，其运输、加工和分泌都要以囊泡形式在内质网、高尔基体、细胞膜之间运输转化；水解酶为蛋白质，经过高尔基体加工后以囊泡的形式运输到溶酶体。 1分布、形状 (1)叶绿体分布于叶肉细胞中，呈扁平的_或球形。 (2)线粒体分布于动、植物细胞中，呈_状、_状等。 2实验原理 (1)叶绿体呈绿色、扁平的_或球形，不需要染色，制片后直接观察。 (2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用_染液染成蓝绿色后制片观察。考点三实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体考点三实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体椭球形椭球形短棒短棒圆球圆球椭球形椭球形健那绿健那绿清水清水镊子镊子盖玻片盖玻片叶片细胞叶片细胞健那绿染液健那绿染液 消毒牙签消毒牙签 盖玻片盖玻片 口腔上皮细胞口腔上皮细胞 蓝绿色蓝绿色无色无色 判断下列说法的正误。 (1)只用菠菜的表皮细胞即可观察到叶绿体() (2)用健那绿染完口腔上皮细胞后，上皮细胞即死亡() (3)常用藓类小叶作为观察叶绿体的材料，是因为叶片薄、叶绿体多() 1选菠菜叶作为观察叶绿体的材料，为什么要撕取带少许叶肉的下表皮？ 提示叶绿体主要分布在叶肉细胞中，叶表皮处无叶绿体，接近下表皮处为海绵组织，细胞排列疏松，易撕取。 2观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么？ 提示保持有水状态以保证叶绿体的正常形态，并能悬浮在细胞质基质中，否则细胞失水收缩，将影响对叶绿体形态的观察。 3观察叶绿体时为什么常用藓类叶片？ 提示藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以直接用来制作临时装片。 1用高倍镜观察叶绿体和线粒体 临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。 要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。 必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍物镜。 换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。 2实验拓展应用 根据本实验原理，可以解决以下问题： (1)观察光照对叶绿体分布的影响。 (2)线粒体数量与细胞功能的关系。 (3)走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区 观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞，不能选择绿色组织细胞。 观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态。 观察叶绿体时需保持叶片有水状态，防止失水。 制作观察线粒体的临时装片时，是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色，而不是滴一滴生理盐水。 叶绿体不仅随细胞质的流动而流动，还随光照方向的改变而旋转，一般叶绿体以正面朝向光源，以利于接受更多光照。 解析用显微镜观察时，应先用低倍镜找到物像，再换上高倍镜观察，不能用高倍镜直接观察。D 例例 3变式训练变式训练 D 解析用高倍显微镜观察人的口腔上皮细胞的线粒体实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，二者都是为了保证实验的准确性。0.9%的生理盐水可以让离体的口腔上皮细胞维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活体染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层，在高倍显微镜下看不到此结构。课末总结课末总结 A 解析核糖体是遗传信息翻译的场所，A项正确；核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA(rRNA)组成，B项错误；有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上，C项错误；能识别基因启动子的是RNA聚合酶，而不是核糖体，D项错误。 解析蛋白质都是在核糖体上合成的；线粒体为分泌蛋白的合成和运输提供能量，分泌蛋白在核糖体上合成后，先通过内质网加工，再通过高尔基体加工，然后分泌到细胞外；分泌蛋白从细胞内排出时，由高尔基体形成的囊泡膜与细胞膜整合，通过胞吐作用排出细胞。C 解析液泡是一种细胞器；细胞吸水时，液泡体积增大，失水时液泡体积减小，液泡中含有多种物质，其中包括蛋白质；花瓣细胞液泡中色素种类和含量会影响花色。C 4(2015广东卷，1)下列各组细胞器均具单层膜的是() A液泡和核糖体B中心体和叶绿体 C溶酶体和高尔基体 D内质网和线粒体 解析核糖体由RNA和蛋白质组成，不具有生物膜结构，A错误。中心体不具有生物膜结构，B错误。溶酶体和高尔基体都具有单层生物膜结构，C正确。内质网具有单层生物膜，但线粒体具有双层生物膜，D错误。C 5(2015安徽卷，1)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所，正确的是() 解析抗体是分泌蛋白，需要在内质网上的核糖体合成肽链，再经过内质网的初加工，由囊泡转移到高尔基体再加工才分泌到细胞外。D选项选项抗体肽链合成场所抗体肽链合成场所抗体加工场所抗体加工场所A游离的核糖体游离的核糖体细胞质基质、内质网细胞质基质、内质网B游离的核糖体游离的核糖体溶酶体、高尔基体溶酶体、高尔基体C内质网上的核糖体内质网上的核糖体溶酶体、内质网溶酶体、内质网D内质网上的核糖体内质网上的核糖体内质网、高尔基体内质网、高尔基体